PASO 5 CURSO DE INSTRUMENTACIÓN UNAD
Unidad
1 - Tarea 1 - Caracterizar sensores y equipos de medición
Variables Físicas
Peso: se
define como la fuerza gravitatoria que actúa sobre un cuerpo. Su unidad en el
sistema inglés es el Newton (N). El peso es la fuerza con la que la tierra nos
atrae a su superficie
Matemáticamente se expresa
Dónde:
·
M: masa del cuerpo, generalmente cuerpo
celeste que ejerce la fuerza sobre la masa m.
·
r es la distancia que las separa
·
es un vector unitario que indica la dirección
de la fuerza.
La gravedad es la aceleración con la que
un cuerpo atrae a otro, su expresión es:
Reemplazando la gravedad en la ecuación del peso obtenemos:
Nivel: es la altura de un fluido en un tanque la cual no
depende de la forma del tanque. Su unidad en el sistema inglés es la h
Su aplicación más frecuente
es el volumen de líquidos, aunque
también se emplea en el almacenamiento de materiales solidos
Intervalo de medida: diferencia algebraica entre límites superiores e inferior del rango nominal del instrumento, dicho rango es intervalo donde se debe encontrar el error del instrumento.
Sistema de Unidades: son una referencia internacional de las indicaciones de todos los instrumentos de medida basadas en fenómenos físicos fundamentales, y que permiten expresar en términos o combinación de ellas
Con la combinación de unidades básicas se obtienen las unidades derivadas.
|
Unidades Fundamentales |
||
|
Magnitud Física |
Unidad |
|
|
Nombre |
símbolo |
|
|
Longitud |
Metro |
m |
|
Masa |
Kilogramo |
kg |
|
Tiempo |
Segundo |
s |
|
Temperatura |
grado kelvin |
K |
|
Intensidad de corriente |
Amperio |
A |
|
Cantidad de sustancia |
Mol |
mol |
|
Intensidad Luminosa |
Candela |
Cd |
|
Unidades Derivadas |
||
|
Magnitud Física |
Unidad |
|
|
Nombre |
símbolo |
|
|
Área |
metro cuadrado |
m^2 |
|
Volumen |
metro cubico |
m^3 |
|
Densidad |
Kilogramo por metro cubico |
Kg*m^3 |
|
Velocidad |
metro por segundo |
m*s |
|
Aceleración |
metro por segundo cuadrado |
m*s^2 |
|
Fuerza |
Newton |
N |
|
Presión |
Pascal |
Pa |
|
Energía |
Julio |
J |
|
Trabajo |
Julio |
J |
|
Potencia |
Watio |
W |
|
Carga eléctrica |
Culombio |
C |
|
Resistencia eléctrica |
Ohmio |
|
|
Voltaje |
Voltio |
V |
|
Imagen del instrumento |
Intervalo de medida |
Resolución |
Escala |
Sensibilidad |
Precisión |
link tienda |
 |
N, Kg, lb |
0,1 N |
0 a 200 N |
1 Mpa |
+- 0,5% |
|
 |
Grados
|
|
15 m (función línea) 30 m (plomada) 50 m con receptor |
|
Precisión en la nivelación: ±3 mm / 15 m
Precisión horizontal y vertical: ±3 mm / 15 m Precisión en la plomada superior: ±3 mm / 15 m Precisión en la plomada inferior: ±6 mm / 15
mx| |
1. Variables Físicas
Humedad: Hace referencia al porcentaje de vapor
de agua en el aire, la cual varía dependiendo las condiciones ambientales existentes
en un tiempo determinado, de forma que se evidencia la capacidad que tiene el
aire de soportar el agua, sin embargo, para referirnos a esta unidad de medida
en específico, debemos considerar el concepto de humedad relativa, que
técnicamente es ese mismo porcentaje de agua en el aire, su saturación, en
condiciones de temperatura y su presión.
Ahora,
la definición matemática por la cual podríamos materializar este concepto o
definición sería:
El punto de rocío por su
parte, corresponde al momento en que el vapor de agua se condensa al mismo
tiempo que se evapora, de modo que genera una saturación de dicho vapor en el
aire, haciendo que se torne sólida.
Temperatura:
Obedece a la cantidad
de flujo de calor sobre un cuerpo, así mismo en el ambiente, internacionalmente
se pueden representar el Grados Celcius, Grados Kelvin y Grados Fahrenheit.
Esta medida no solo se da en cuerpos calientes, pues su medición puede
desarrollarse en cero absoluto o en unidades negativas, lo que significa que se
podría usar medir en cuerpos fríos.
2. Características:
Sensibilidad: Los instrumentos de medida poseen varias cualidades, una de estas es la sensibilidad, haciendo que el instrumento es más sensible entre más pequeña sea la cantidad que pueda medir, como puede darse en una balanza, que sabemos que puede dar mediciones en libras y kilos en un supermercado, como aquellas que miden gramos de oro u otras sustancias, esta ultimas serían más sensibles que las de los supermercados.
3. Definiciones: Los cálculos son mediciones que se realizan a cantidades desconocidas sobre magnitudes que conocemos y comparar su resultado para suplir la necesidad de conocer estas cantidades, a ese resultado lo conocemos como medida y se basa en unidades de medida para diversas variables físicas, como las dos arriba mencionadas, a través de estándares internacionales definidos, de acuerdo a las cantidades establecidas. Una opción resultante de estos análisis es calcular el porcentaje de error en una medida, la cual dependerá de la sensibilidad y precisión del instrumento de medición utilizado, además de las condiciones físicas y ambientales presentes al momento de su desarrollo.
Este porcentaje de error es la diferencia resultante entre la medición realizada y el valor teórico o matemático previamente desarrollado (resultado ideal), este, muchas veces como se dijo, depende de la circunstancia, al método de medición y a condiciones ambientales.
Ejemplos:
|
Medición de humedad en un archivo documental por parte de un termo
higrómetro manual |
||||
|
RESULTADO MEDICIÓN |
RESULTADO MATEMÁTICO |
DIFERENCIA |
DIRERENCIA / RESULTADO REAL |
PORCENTAJE ERROR |
|
9,14 |
8,75 |
0,39 |
0,045 |
4,457 |
|
Medición de temperatura en un circuito de un horno de cocina
automatizado |
||||
|
RESULTADO MEDICIÓN °C |
RESULTADO MATEMÁTICO °C |
%error=(valor medido-valor exacto/valor exacto)*100 |
%error redondeado |
|
|
75 |
73,88 |
1,515971846 |
1,52 |
|
TABLA 1
|
Imagen
de Instrumento |
Intervalo
de medida |
Resolución |
Escala |
Sensibilidad |
Precisión |
Link
de tienda |
 |
Interior: 0℃～50℃ Exterior: -50℃~
70℃ (-58℉ ~158℉) |
0.1 °C - 1 %HR |
1000-1200 |
±5% HR (40% ~ 80%) Otro rango : ±8% HR |
||
 |
32,0 ° F a 212,0 ° F / 0,0 ° C a 100,0 ° C |
0.01pH, 1mV y 0.1 ° |
0.0 a 99.9.0°C (32.0 a 212°F) |
--- |
0.02pH, 2mV, 0.8 ° F / 0.5 ° C |
LINK |
Willmar Andrés Sánchez
VARIABLES FÍSICAS
Pasó 2
Cada estudiante debe describir de
forma detallada cuales son los criterios de selección del instrumento según las
dos variables que haya seleccionado.
Marco Andrés
Torres Méndez
Se elige el Dinamómetro debido que es una
herramienta de fácil uso y muy utilizada en muchos sectores de la industria, y
hasta en hogares. Su diseño y adaptaciones no solo pueden medir peso si no
también fuerza de compresión por tal motivo lo hace una herramienta muy
versátil hasta para el tratamiento de ortodoncia en la medición de tensión en
el tratamiento, en la medicina para medir la fuerza muscular, en el deporte
para medir la fuerza de impacto, el contexto de tiro con arco, donde cada arco
posee un peso para determinar la fuerza necesaria para tensar el arco, en la
industria textil para medir la fuerza de las fibras y su punto de ruptura, en
la industria para medir el peso de cargas suspendidas o tensión de bandas de
protección.
El Dinamómetro PCE-FM 200 que puede medir hasta 200 N y que entrega una lectura en su pantalla digital en unidades Newton, Kilogramo, libra. Sus diferentes adaptadores que permite determinar la fuerza de tracción y compresión según las propiedades de la superficie. Tiene una interface USB y software de análisis para la transmisión y lectura de datos.
Brayant Poveda Montero
- Escogí el termo higrómetro Htc-1 porque se adecua perfectamente a las necesidades de lugares que requieren control de humedad como lo es un archivo documental, ya que esta variable física puede afectar acervos documentales importantes si no se hacen mediciones exactas en cada control, además, puede usarse en ambientes internos y externos y podemos utilizarlo para medir temperatura. Por otro lado, el porcentaje de error es solo de 1%, lo que lo hace una de las mejores opciones que encontré, aparte que su precio está muy por debajo de lo que demuestran sus condiciones técnicas.
Hay una versión mejorada del dispositivo, el Htc-2, sin embargo, es para otro tipo de procesos.
- En el caso del medidor de temperatura Extech,
OYSTER 10, si analizamos las temperaturas mínima y máxima que alcanza su rango
de medición, notamos que lo podemos usar en casi cualquier tipo de ambiente, ya
que es muy exacto en su precisión cuando se trata de temperaturas muy bajas 0.02pH,
como en altas 100,0 ° C. Por otro lado, utiliza materiales de alta calidad,
entre ellas su pantalla y punta de medición, es portable y posee diversas
funciones para advertir al usuario sobre inicio, fin y fallas.
PASO 3
Marco Andrés Torres Méndez
Brayant Poveda Montero
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